112年:醫學二(2)

聚合酶連鎖反應(polymerase chain reaction)可用來偵測微量的 DNA,反應 中通常不需要加:

ADNA聚合酶(DNA polymerase)
BATP
C脫氧核糖核苷三磷酸(dNTPs)
D鎂離子(Mg 2+ )

詳細解析

本題觀念:

本題考查的是聚合酶連鎖反應(Polymerase Chain Reaction, PCR) 的核心組成成分及其功能。PCR 是一種在體外(in vitro)快速擴增特定 DNA 片段的技術。要正確回答此題,必須理解 PCR 反應試管中「必須」加入哪些物質,以及這些物質在反應中的具體角色,並區分生物體內(in vivo)DNA 複製與體外 PCR 的差異。

選項分析

  • A. DNA聚合酶(DNA polymerase):需加入

    • 這是 PCR 反應的核心酵素,負責合成新的 DNA 鏈。
    • 由於 PCR 反應包含高溫變性步驟(通常約 94-98°C),因此必須使用耐熱的 DNA 聚合酶,最常用的是源自水生棲熱菌(Thermus aquaticus)的 Taq polymerase
  • B. ATP:通常不需要加入

    • 這是本題的正確答案。
    • 理由一(解旋能量來源):在生物細胞內的 DNA 複製過程中,需要解旋酶(Helicase)來打開雙股螺旋,此過程需要消耗 ATP 水解產生的能量。但在 PCR 中,我們是利用溫度循環(Thermal Cycling) 中的高溫步驟(Denaturation)來使雙股 DNA 變性分離,因此不需要解旋

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